火力发电及热电联产节能减排新技术

火力发电及热电联产节能减排新技术
作者：赵长春，陈媛，付林 主编
出版时间：2016年版
内容简介
　　《火力发电及热电联产节能减排新技术》密切结合我国火力发电和热电联产技术以及运行实际，介绍了火力发电机组节能减排方面的技术，内容包括节能和减排两大部分，讲述了锅炉、汽轮机、电气、辅助设备节能改造和脱硫、脱硝、脱汞减排技术，同时也介绍了火电厂机组节能管理体系创新和新燃料推广，燃气轮机等节能减排的新技术、新设备和新成果也做了描述。本书可供火力发电和热电联产生产企业运行人员、检修人员及设计、施工技术人员、管理人员阅读，也可作为大专院校环保及热动专业学生的参考书。
目录
第一章概论
第一节我国能源利用现状与发展战略1
一、我国能源利用现状1
二、中国能源发展战略3
第二节发电企业现状4
一、电源结构问题4
二、火电结构问题4
三、电站系统及设备问题5
四、运行管理问题5
第三节火电厂节能政策5
一、发展大容量、高参数火电机组6
二、关停小火电机组6
三、发展热电联产机组6
四、积极发展各种新能源，实行电源多样化，多种电源互补7
第四节火电厂节能管理7
一、火电厂节能评价管理体系7
二、合同能源管理8
第五节我国烟气污染现状及火电厂大气污染排放标准8
一、我国烟气污染现状8
二、火电厂大气污染排放标准9
第二章锅炉本体节能技术
第一节锅炉设备经济运行一般措施11
一、对设备进行改造的效果11
二、改造及经济运行内容11
三、锅炉效率12
第二节烟气余热利用技术15
一、发展概况15
二、凝结水温度的影响16
三、空气预热器入口烟气非平衡换热器技术17
四、热一次风加热器技术20
五、低压省煤器技术22
六、相变换热器系统23
第三节燃用劣质煤技术24
一、燃用劣质烟煤的研究背景24
二、对燃用劣质烟煤的研究24
三、燃用劣质煤对电站锅炉造成的影响26
第四节燃煤掺烧技术27
一、掺烧现状与原因27
二、掺烧与电厂节能减排的关系27
三、掺烧的几个焦点问题28
四、掺烧的技术经济指标32
五、掺烧管理的几点建议35
第五节等离子点火技术37
一、等离子点火燃烧器工作原理37
二、等离子点火燃烧器系统及设备简介37
三、等离子点火燃烧器系统运行方式38
四、等离子点火燃烧器系统运行控制参数39
五、等离子点火燃烧器系统运行控制策略40
六、等离子点火燃烧技术优点40
第六节微油点火技术41
一、微油点火技术简介41
二、微油点火系统构成41
三、微油点火系统需要注意问题42
四、等离子点火技术和微油点火技术比较43
五、微油等离子复合点火技术的应用44
第七节先进节油技术介绍47
一、富氧点火及稳燃技术简介47
二、双强少油点火技术简介49
三、气体激波吹灰器53
第八节准确测得受热面壁温指导提高蒸汽参数55
一、炉外壁温测量准确度的重要性55
二、用炉外壁温测量管内蒸汽温度的理论基础56
三、热电偶测点的结构和施工要求57
四、试验结果58
五、炉外壁温测点参考结构推荐58
第三章锅炉辅助设备节能
第一节辅助设备的节电项目60
一、辅机变工况优化运行60
二、提高辅助设备的效率60
三、大型电动机调速或变频技术应用的研究60
四、汽动给水泵代替电动给水泵实现机组启动60
五、循环水废热利用61
第二节磨煤机节能改造62
一、球磨机节能改造原理62
二、球磨机节能改造应用62
第三节调速节能技术64
一、辅机节能现状64
二、调速调节与节流调节的比较65
三、液力调速与变频调速的比较66
四、液力调速技术68
五、变频调速的电气接线方案分析69
第四节风机节能73
一、合理选型是风机经济运行的前提73
二、发电厂锅炉风机调节的必要性74
三、几种不同的风机调节方式的比较74
第五节除尘器节能76
一、电除尘器节能潜力76
二、高压电源节能76
三、高压高频软稳电源节能77
第六节发电厂节水技术79
一、目前水资源概况79
二、节水的关键环节80
三、存在的问题80
四、火电厂废水利用系统设计81
五、废水综合利用实例82
六、城市二级处理水回用83
第七节红外热成像技术86
一、红外热成像技术的原理86
二、红外热像仪的主要参数87
三、红外热像仪分类87
四、红外热像仪在电厂中的应用87
第四章汽轮机本体节能技术
第一节汽轮机通流部分效率改造89
一、汽轮机通流部分对机组经济性的影响89
二、汽轮机通流部分的改造的总体目标和原则89
三、汽轮机通流部分改造技术90
四、某超临界三缸二排汽320MW汽轮机通流技术改造93
第二节汽轮机汽封的严密性改造95
一、汽封对机组经济性的影响95
二、汽封的改造97
三、汽封改造实例介绍102
第三节汽轮机能耗诊断试验103
一、节能耗诊断试验的策划103
二、汽轮机组热耗率诊断104
三、汽轮机主机方面能耗诊断104
四、机组供电煤耗105第五章汽轮机辅助设备节能
第一节电厂循环水供热106
一、凝汽器低真空运行的电厂循环水供热方式106
二、利用热泵技术的电厂循环水供热方式107
第二节凝汽器节能改造109
一、凝汽器性能改进109
二、凝汽器强化传热与自清洁技术介绍110
三、汽轮机排汽加热化学生水111
第三节冷却塔节能改造113
一、冷却塔冷却效果影响因素113
二、循环水冷却塔投入运行后存在的问题113
三、冷却塔人造龙卷风动力涡流节能系统技术115
四、冷却塔节能技术——闲置塔利用117
第四节空冷技术118
一、空冷技术简介118
二、直接空冷凝汽器系统的构成和工作过程119
三、空气冷却的优、缺点120
四、直接空冷系统的运行调节及自动控制120
五、热风再循环121
六、空冷防冻122
七、采取空冷效益123
八、超临界直接空冷技术介绍123
第五节汽轮机主要辅机节能诊断及运行优化技术125
一、泵组的节能诊断125
二、冷端系统节能诊断126
三、案例分析(某300MW机组)128
第六章电气节能技术
第一节600MW发电机的节能运行130
一、发电机的主要组成部件130
二、发电机的供气及密封系统131
三、发电机的热能控制133
第二节电厂变压器的节能分析与选择133
一、变压器的电能损耗与控制133
二、变压器的冷却系统134
三、变压器节能选型137
第三节电厂厂用电137
一、电厂电气主接线系统137
二、厂用电的节能接线形式138
三、厂用电的负荷分类142
第四节电气节能新技术的应用143
一、电机变频调速节能及应用143
二、风机和水泵的控制技能144
三、水泵变速节电145第七章燃气轮机
第一节燃气轮机发展史147
一、世界燃气轮机的发展147
二、我国燃气轮机发展史和联合循环发电业的发展149
第二节燃气轮机简单循环151
一、燃气轮机简单循环简介151
二、燃气轮机的技术特点152
第三节燃气蒸汽联合循环152
一、燃气蒸汽联合循环简介152
二、燃气蒸汽联合循环装置技术特点154
三、燃气轮机和联合循环发电系统的分类155
第四节联合循环中的余热锅炉157
一、余热锅炉概述157
二、余热锅炉一般的热力学特性158
三、影响余热锅炉特性的主要因素159
四、联合循环机组中余热锅炉的特点160
五、余热锅炉的形式及分类162
六、从余热锅炉所处的自然环境条件分类166
七、大型燃气蒸汽联合循环的余热锅炉要采用多压设计166
第五节余热锅炉汽水系统167
一、余热锅炉汽水系统的作用167
二、余热锅炉汽水系统的构成167
第六节余热锅炉烟气系统172
一、烟气入口过渡段烟道173
二、余热锅炉本体炉墙173
三、锅炉出口烟道174
四、锅炉烟囱174
第七节西门子燃机联合循环介绍174
一、燃气轮机设计特点174
二、余热锅炉177
三、发电机型号178
第八章火力发电厂节能优化系统
第一节锅炉性能优化系统179
一、锅炉性能优化系统(SOAP)原理和应用介绍180
二、锅炉性能优化系统项目内容和实施程序及案例185
三、经济效益分析187
四、锅炉性能优化系统设计与构成188
第二节基于B/S结构的热经济性在线分析系统191
一、 B/S技术简介192
二、系统配置及开发工具193
第三节火力发电厂SIS系统的建设203
一、SIS系统简介203
二、SIS系统体系结构203
三、SIS系统特点204
四、SIS系统功能204
第四节燃煤机组运行优化管理系统及应用206
一、系统的结构与模块206
二、系统的特点207
三、系统的主要客户端界面及应用效果208
第五节锅炉制粉系统运行优化209
一、试验所用仪器211
二、试验内容211
第六节火电机组的运行优化调整214
一、运行优化的适用范围214
二、运行优化的目的和特点215
三、运行优化的主要内容215
四、锅炉及其辅机运行优化调整216
五、汽轮机及其辅机运行优化225
第九章新燃料
第一节聚化燃料228
一、聚化燃料简介228
二、聚化燃料的固相反应机理228
第二节生物质能源232
一、项目背景232
二、生物质发电方式介绍233
三、生物质发电方式比较240
第十章锅炉烟气脱硫
第一节典型大型机组湿法脱硫设备介绍242
一、烟气系统242
二、吸收系统248
三、石灰石浆液制备供给系统252
第二节脱硫系统的控制与仪表254
一、主要检测参数的测点布置254
二、主要参数的检测仪表254
三、脱硫装置的控制系统258
第三节脱硫系统改造与新技术262
一、钠钙双碱法脱硫262
二、旋汇耦合脱硫技术在脱硫增容改造中的运用264
三、脱硫装置取消烟气旁路改造的技术266
四、脱硫系统除雾器研究改进270
五、脱硫废水一体化处理技术272
六、二次热风加热脱硫276
第四节脱硫塔内气液流动与传质平衡计算279
一、液相化学平衡280
二、液相组成的控制方程281
三、气相组分浓度守恒方程282
四、脱硫塔内温度分布方程283
五、求解方法与计算结果分析283
第五节燃煤烟气多污染物控制新技术286
一、技术开发过程287
二、技术及经济竞争力分析287
三、工艺技术优势287
第十一章锅炉脱硝
第一节低氧化氮燃烧技术292
一、空气分级燃烧292
二、烟气再循环293
三、低NOx燃烧器293
四、煤粉再燃296
五、立体分级燃烧技术298
第二节典型火电机组烟气脱硝工程介绍302
一、概述302
二、系统的组成302
三、脱硝系统的控制及仪表305
第三节脱硝系统改造与新技术307
一、SCR 烟气脱硝空预器改造技术307
二、CFB炉高效脱硝技术开发309
三、脱硝系统热解炉尿素喷枪冲洗水改造314
第四节烟气同时脱硫脱硝技术316
一、湿法同时脱硫脱硝317
二、干法同时脱硫脱硝318
第五节有机催化烟气综合清洁技术321
一、有机催化法原理321
二、有机催化法特点322
三、与传统脱硫脱硝脱汞工艺的比较323
第六节超超临界锅炉降低脱硝系统入口NOx实例324
一、脱硝系统投运过程中存在的问题及值得改进的地方324
二、影响SCR入口NOx生成量大小的因素及主要优化控制方向324
三、运行调整实践与分析325
四、与脱硝系统运行相关的几个参数变化的原因分析328
第七节脱硝热解炉内积存大量结晶体的分析与防治措施329
一、事故现象329
二、分析尿素结晶原因330
三、消除炉内结晶的改进措施332
第十二章锅炉脱汞
第一节吸附剂脱汞333
一、活性炭333
二、飞灰334
三、钙吸附剂335
四、矿物类吸附剂338
第二节利用现有烟气控制设备脱汞339
一、除尘设备脱汞339
二、湿式脱硫装置脱汞341
三、脱硝装置脱汞341
四、现有的烟气控制设备脱汞效率比较342
第十三章热电厂除灰除尘
第一节静电除尘系统343
一、除灰方式介绍343
二、气力除灰的工作原理343
三、仓泵气力除灰系统345
四、影响气力除灰的因素347
五、气力除灰常出现的故障及处理350
六、煤质发生巨大变化时的处理350
七、根据气力除灰历史曲线进行调试352
第二节除尘新技术与设备改造352
一、燃用中硫煤电厂布袋除尘器滤袋材质选型352
二、蒸汽加热与疏水综合利用技术356
第十四章二氧化碳回收利用
第一节二氧化碳回收利用常用技术362
一、二氧化碳回收问题的提出362
二、二氧化碳的用途362
三、CO2减排技术364
四、烟气中CO2捕集工艺367
五、电厂锅炉烟气中捕集CO2用于油田驱油试验370
第二节MEA同CO2的反应产物对MDEA吸收CO2的催化作用研究373
一、机理阐述374
二、试验部分374
三、试验结果及分析375
四、反应温度对吸收速率的影响试验377
第十五章热电节能新技术
第一节基于吸收式换热的热电联产集中供热技术原理介绍379
一、技术背景379
二、技术原理380
三、展望382
第二节吸收式热泵设备在热电厂节能应用案例385
一、吸收式热泵的原理385
二、吸收式热泵在电厂应用现状387
三、吸收式热泵在电厂应用的典型案例387
第三节压缩式高温热泵废热回收机理393
一、高温热泵技术原理393
二、蒸汽压缩式热泵的理论循环394
三、压缩式高温热泵（高温冷凝器）在压焓图中的体现396
第四节分布式变频二级泵系统在热电行业的应用397
一、分布式变频二级泵节能分析397
二、移动终端对分布式变频二级泵的移动可视化应用400
第五节搪玻璃热管低温省煤器在燃煤热电厂烟气余热中的应用401
一、低温省煤器应用需要解决的问题401
二、搪玻璃热管式低温省煤器的优点402
三、机组加装搪玻璃热管低温省煤器技术方案404
第六节开关磁阻电机节能技术在热电厂的应用408
一、开关磁阻电机工作原理408
二、开关磁阻电机及调速系统节能原理411
三、热电厂风机、水泵节能改造412
四、节材的方法413
第七节燃气锅炉排烟冷凝余热深度利用技术413
参考文献